DLF 1600

高性能レーザーと高度な光学技術

DLF 1600は、業界最高性能かつ堅牢なレーザー光源、および効率性の高いデリバリーシステムを備えています。内蔵アライメントを備え、独自のクラス1りん酸ネオジムガラスレーザーと光ファイバーパワーワンドシステムにより、レーザーエネルギーの効果的な生成とサンプルへの照射を確実に行います。

• TAが設計・製造した独自のレーザー
• サンプル表面への照射量が最も近い競合システムと比較して40%強化されます。
• 99%の均一なレーザーエネルギープロファイル
• ノイズフリーデザイン – レーザーとファーナスモジュールを分割し、電磁妨害の影響を抑え、長期的な光学配向安定性を確保します。

柔軟かつ生産性の高いサンプルカローセル

カローセルを標準装備し、最大1600℃まで、1回の実験で最大5個のサンプルを同時に試験できるのは、DLF 1600のみです。カローセルは、最大直径15.9mm、厚み10mm、かつ競合の高温のライトフラッシュ機器より20%大きく、50%厚いサンプルに対応します。光学トレイとアダプターにより、円形や四角を含め、さまざまな寸法や形状のサンプルに対応できます。特殊なサンプルホルダーを備え、液体、粉末、ペースト、ラミネート、薄膜の面内試験に対応します。

1600℃ファーナス

DLF 1600ファーナスの賢い設計は、温度性能のあらゆる側面で、競合ライトフラッシュ分析機器を凌ぐ点です。ファーナスは、ケイ化モリブデン（MoSi₂）ヒーター、高純度なアルミナマッフル管、複数のバッフルを採用し、熱擾乱を防ぐ長さになっています。その結果、1600℃でサンプルの信頼性の高いコントロールを行い、安定性が高く、均一な加熱を行うファーナスが作られました。DLF 1600を操作する場合、カローセルのサンプルは、試験中、大気温度から1600℃までの設定済み温度に達し、維持します。真空、酸化気体、または活性ガスパージを含む静的または動的雰囲気で、サンプル試験を実行できます。その結果、室温から1600℃までの再現性の高い熱拡散率測定が可能になります。

精密なIR検出センサーと光学技術

DLF 1600は、液体窒素冷却による高感度なアンチモン化インジウム（InSb）IR検出センサーを搭載し、全温度範囲で信号雑音比を実現します。内蔵の液体窒素デュワーは、中断なく実験を拡張し、24時間自動運転を行います。また、検出センサーパスの光学技術により、サンプルサーモグラムの均一かつ正確な測定を確実に行います。IR検出エリアはサンプル表面の90%以上をカバーしており、不完全なサンプル準備による「フラッシュスルー」などの周縁効果を含め、外部の放射線の影響を受けずに代表的なデータを収集することができます。

比類なき精度と再現性

測定したデータの真の値に対する近似値を定義する精度は、既知の条件における動作レベルを把握する上で最も重要です。右上の図は、参照値と比較したモリブデンのサンプルにおける3回連続の実験結果を示しています。データによると、DLF 1600の精度は、温度範囲全体で、仕様の±2%以上優れかつ2.3%の範囲内におさまることがわかります。1600℃の最高温度においても、1.26%の偏差で優れた結果を出すことに留意してください。

測定システムの再現性または精度は、同じ条件下の同じ機器において、複数の測定の変動値で決まります。右下の図は、100℃間隔で室温から1600℃までの温度で試験された5つのモリブデンサンプルにおける測定の再現性を示しています。平均からの偏差は±1%以下であり、結果のほぼ80%が平均の±0.5%以内です。これらの結果は、全温度範囲で仕様の±2%以内で、DLF 1600の比類なき再現性を実証しています。

過酷な条件下でも、最高精度の拡散測定を実現

正確な測定を行う機器性能は、システムとして効率的に連動する設計エレメントに左右されます。ライトフラッシュ機器では、これらのコンポーネントには光源、パルス放射、検出センサー、ファーナスが含まれています。ライトフラッシュシステムの性能を把握するには、すべてのコンポーネントの測定の限界値に達する条件下でサンプルを評価します。これに該当するライトフラッシュの極端なケースは、厚みが最大、かつ温度が最高のサンプルです。

9.9mm厚のサーモグラフサンプル（競合の機器で許容する最大値より厚みが65%も多い）は、100℃から1600℃まで100℃間隔の温度で、DLF 1600を使って試験されました。未加工データのサーモグラフは、最も厳しい測定（1600℃）を右上に示しています。これを見ても、独自の高出力レーザーとパルス照射、均一な加熱ゾーンの高温度ファーナス、高感度なIR検出センサー、16ビットのデータ処理と組み合わせることで、DLF 1600は高い信号雑音比を実現し、厳しい条件下においても優れたサーモグラフ結果を出すことがわかります。

右下のグラフは、9.9mm厚のサーモグラフサンプルを3.2mmと6.1mmの2種類の薄いサンプルと比較した熱拡散率の結果（基準データと重ね合わせたもの）を示しています。図の中の結果は、幅広い範囲の条件下で正確な測定を実行できるDLF 1600の優れた設計を証明しています。報告された数値はすべて、基準（参照値）の±2%以内におさまります。最も厳しい条件下（厚みが最大）においても、50%以上の熱拡散率測定値の偏差は1%以下です。